Ученые разгадали механизм, вызывающий поседение волос

Полученные результаты могут привести к созданию методов лечения, позволяющих остановить или обратить вспять развитие седых волос. У каждого человека от 100 000 до 150 000 прядей волос, и десятки из них выпадают каждый день. Цвет волос связан с пигментацией волосяных фолликулов, которая определяется феомеланином и эумеланином, двумя видами меланина, концентрация которых определяет окончательный цвет.

Эумеланин составляет более 95% меланина в черных и коричневых волосах, в то время как светлые и рыжие волосы имеют более высокую концентрацию феомеланина. Седые волосы вызваны дефицитом пигмента (ахромотрихия): с возрастом, по неизвестным причинам, стволовые клетки меланоцитов (СМК), клетки в нижней части волосяного фолликула, перестают вырабатывать пигмент. Исследователи изучили эволюцию этих клеток у мышей, чтобы определить, почему они «заканчиваются» гораздо раньше, чем другие популяции взрослых стволовых клеток. Пигментация из-за снижения подвижности клеток Цвет волос определяется группой СКМ, которые постоянно размножаются в волосяном фолликуле, подавая сигнал к превращению этих клеток в зрелые клетки и производству белкового пигмента, который является источником цвета. Чтобы лучше понять функцию СКМ и их способность к самообновлению, исследователи изучили СКМ в коже мышей, волосяные фолликулы которых ускорились после многократного удаления волос и принудительной регенерации.

Результаты показали, что СКМ очень гибкие. То есть они постоянно двигаются вперед и назад по «оси созревания» от состояния самой примитивной стволовой клетки к состоянию транзитной клетки — промежуточной стадии, на которой они продолжают делиться и начинают созревать. Это изменение состояния происходит путем перемещения из одного отсека развивающегося волосяного фолликула в другой. В этих отсеках СКМ подвергается воздействию различных уровней белковой сигнализации, которая влияет на созревание. Однако с возрастом способность к миграции, по-видимому, снижается. Они обнаружили, что по мере старения мышей все большее количество СКМ «застревало» в фолликулярной луковице, что приводило к выпадению и отрастанию волос. До выпадения волос в сфере мышей присутствовало 15% СКМ, но после принудительного старения количество СКМ составляло около 50%.

У людей этот процесс обратим.

В результате блокировки клетки не могут регенерировать или трансформироваться в пигмент-продуцирующие меланоциты. Это происходит потому, что клетки больше не подвергаются достаточному воздействию сигнальных сигналов WNT, которые обычно вызывают дифференцировку в пигментные клетки. Предыдущие исследования, проведенные той же исследовательской группой, показали, что СКМ подвергаются воздействию в триллионы раз меньшего количества сигналов WNT в луковице волосяного фолликула по сравнению с областью стержня волоса, расположенной непосредственно под луковицей.

В результате растущий фолликул формирует серо-белые волосы. Напротив, СКМ, сохранившие способность перемещаться между луковицей фолликула и сосочком, продолжали обновляться, дифференцироваться в меланоциты и вырабатывать пигмент в течение двухлетнего периода исследования. Таким образом, подвижность и обратимая дифференцировка стволовых клеток меланоцитов, по-видимому, необходима для поддержания цвета волос. Следует отметить, что наблюдаемая пластичность характерна только для СКМ и не встречается у других самообновляющихся стволовых клеток, таких как те, которые формируют волосяные фолликулы; СКМ обладают пластичностью, которая не встречается у других самообновляющихся стволовых клеток, таких как те, которые формируют волосяные фолликулы.

«Волосяной фолликул всегда движется в одном и том же направлении по мере своего созревания в соответствии с четко определенной программой и никогда не возвращается в состояние до созревания. Это одна из причин, почему волосы продолжают расти даже после потери пигмента», — объясняет доктор Ци Сонг, ведущий исследователь исследования. Согласно недавно открытому механизму, такой же фиксированный порядок стволовых клеток меланоцитов может существовать и у человека. Если это так, то, возможно, удастся обратить вспять или предотвратить появление седых волос у людей, — говорит доктор Сун, — теперь нам нужно найти способ разблокировать клетки, чтобы они могли снова перемещаться из одного отсека в другой в волосяном фолликуле".

Команда будет искать способы восстановления подвижности СКМ или физического возвращения СКМ в отсек зародышевых клеток, продуцирующих пигмент.